在使用C2000的時候,經常遇到工程師說芯片仿真能夠運行,但是單機跑卻不能跑起來;或者在調試時,復位芯片 》 run,發現程序不能跑起來。這其中的原因主要是沒有了解C2000的引導模式設置。另外當我們想通過其他方式去引導芯片啟動的時候,往往也需要清楚知道C2000的引導是怎么設置的。因此,在這里跟大家分享一下我對C2000引導模式的理解,希望對各位理解芯片從上電到跑到main這一段芯片運行情況有所幫助。
以C2000 Piccolo系列的引導模式為例,delfino稍微有點區別,concerto系列的引導則更復雜。但理解了Piccolo的引導原理對我們理解后面兩個系列的芯片有非常大的幫助。
1.首先我們根據圖1來看一下芯片上電后的代碼執行流程,當芯片在接收到一個復位信號后,會到0x3FFFC0去復位向量,該復位向量跳到BootROM 0x3FF75C中去執行bootloader的程序,這里主要有initboot, 和SelectBootMode, 以及一些外設引導的函數。SeleteBootMode根據芯片的硬件或軟件設置來判斷芯片該去哪里尋找程序入口,直接目的是如何找到main,然后執行應用程序。
我們最常用到的主要有兩種引導模式:
一種是boot to RAM,即跳到0x000000的RAM中,去開始執行指令,主要針對程序加載在RAM的仿真模式;另外一種是boot to Flash,則跳到0x3F7FF6中去開始執行代碼。
相應的,程序會這兩個入口地址0x000000, 0x3F7FF6放一條跳轉指令,在codestart.asm源文件中,原因是在Flash的入口地址處只有兩個單元的空間,后面是CSM模塊,所以需要跳轉;而在RAM中之所以也需要跳轉,主要是因為在跳轉到main之前,需要執行一小段代碼_c_int00,該代碼會使用0x000003之后的一段RAM,如果代碼放在那里,在執行_c_int00之后會損壞代碼。
另外就是一些外設引導模式,如SCI引導以及SPI引導等,像我們常使用的C2PROG軟件就支持SCI引導,然后通過串口下載程序。
2. 那么芯片的SelectBootMode函數是如何來判斷芯片的引導模式(boot mode)呢?
從圖2中我們可以看到,首先會判斷芯片是否連接仿真器,根據TRST引腳的狀態來判斷。
如果是仿真器連接,則進入仿真引導(Emulation Boot),這時候芯片的引導主要是靠2個RAM的單元來判斷,即EMU_BMODE和EMU_KEY,地址是0xD01和0xD00,所以我們在連接仿真器后,可以首先修改這兩個EMU_BMODE和EMU_KEY來設置引導模式;
如果沒有連接仿真器,則進入單機跑模式(stand alone), 這時候芯片的引導主要靠GPIO34和GPIO37的狀態,以及兩個OTP存儲單元的值來判斷。不過我們經常沒有使用OTP這兩個單元,用GPIO的狀態就已經夠了。
圖2. 兩種狀態下的引導模式
3. 仿真器連接時的引導模式配置
當帶仿真器的時候,芯片會根據EMU_BMODE和EMU_KEY這兩個單元的值來判斷引導模式,比如我們帶仿真器最常用的就是引導到RAM,即需要設置EMU_KEY = 0X55AA, EMU_BMODE = 0X000A。當我們在仿真的時候,程序load到Flash的時候,就需要設置EMU_KEY = 0X55AA, EMU_BMODE = 0X000B,如果EMU_BMODE = 0x0003的話,由于我們沒有對OTP單元進行操作,即OTP的值為0xFFFF,所以這種情況下也是boot to flash。
在帶仿真器跑程序的時候,我們發現即使我們不配置引導模式,程序也能夠跑到main,這主要是因為CCS的功能,在程序load到芯片的時候,或是reset 》 restart,CCS會自動屏蔽bootloader的過程,自動跳到main函數入口。如果我們只選擇reset CPU,則需要配置引導模式,即對0x0d01, 0x0d00這兩個單元在memory window進行寫相應的值,或是在script的菜單中選擇引導模式,程序才能夠跑到main中。
4. 單機跑是引導模式配置
單機跑的時候,我們最常用的是跑到Flash中,這時候則需要配置GPIO34和GPIO37的引腳為高電平,由于Piccolo系列芯片這幾個引導都有上電默認內部上拉使能,所以即使不用加上拉電阻也可以。這時候的引導模式是GetMode,由于我們沒有去配置OTP兩個單元,所以這兩個單元默認為0xFFFF,所以芯片的引導模式最終為boot to Flash。
5. 其他外設的引導模式
從上面這幾張圖中可以看到還有許多外設引導的功能,以SCI引導為例,帶仿真器和單機跑的時候,都要配置相應的存儲單元以及GPIO口狀態,使之配置為SCI boot mode。然后芯片會SCI boot 函數,準備接收串口的代碼,上位機要根據SCI boot的通信協議,生成SCI boot的數據流格式,將數據通過串口發送給芯片,芯片的bootloader會接收該代碼,接收完后會根據該數據流中的起始運行地址去開始執行從SCI下載的代碼。
審核編輯:金巧
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